Τι είναι ένα βακτηριακό βιοφίλμ;

Τα βιοφίλμ είναι ένας τύπος βακτηριακής κοινότητας. Αντί να αναπτύσσονται ως μεμονωμένα κύτταρα που δεν συνδέονται μεταξύ τους, ορισμένα βακτηριακά είδη μπορούν να σχηματίσουν βιοφίλμ και να αναπτυχθούν ως ένα φύλλο που καλύπτει μια επιφάνεια. Ένα βακτηριακό βιοφίλμ συγκρατείται μαζί μέσω μιας κολλώδους ουσίας που παράγουν τα βακτήρια. Αυτή η δομή προσφέρει προστασία στα βακτήρια από τα απολυμαντικά ή από τα αντιβιοτικά και έτσι έχει μεγάλο ενδιαφέρον για την ιατρική και τη βιομηχανία.

Τα βακτήρια μπορούν να ζήσουν μόνα τους, αλλά η ζωή σε μια ομάδα μπορεί να προσφέρει ορισμένα οφέλη. Είδη όπως αυτά του γένους βακτηρίων Klebsiella και Pseudomonas είναι παραδείγματα των ειδών που μπορούν να ζήσουν μαζί σε ένα βακτηριακό βιοφίλμ. Οι επιφάνειες που τα βιοφίλμ αποκαλούν σπίτι μπορεί να είναι άψυχες ή ακόμα και βιολογικές. Για παράδειγμα, το Pseudomonas aeruginosa μπορεί να ζήσει στις εσωτερικές επιφάνειες των πνευμόνων και να προκαλέσει δυνητικά ασθένεια ή μπορεί να ζήσει σε επιφάνειες όπως το εσωτερικό των μηχανημάτων παραγωγής σε ένα εργοστάσιο. Οποιαδήποτε επιφάνεια έχει καλή παροχή υγρασίας και θρεπτικών συστατικών μπορεί να υποστηρίξει ένα βακτηριακό βιοφίλμ.

Τις περισσότερες φορές, ένα βακτηριακό βιοφίλμ περιέχει περισσότερα από ένα είδη βακτηρίων. Μπορεί επίσης να φιλοξενήσει άλλα μικρόβια όπως μύκητες ή φύκια. Μια καθαρή επιφάνεια μπορεί γρήγορα να καλυφθεί από οργανικά μόρια από το περιβάλλον. Τα πρώτα βακτήρια που αποικίζουν την επιφάνεια κολλάνε προσκολλώντας στο οργανικό στρώμα. Η δομή του βιοφίλμ, όταν αναπτύσσεται, συγκρατείται από μια ουσία που μοιάζει με κόλλα από σάκχαρα που παράγουν τα ίδια τα βακτήρια, η οποία είναι δύσκολο να αποσπαστεί μέσω του καθαρισμού.

Η ανθεκτικότητα του βακτηριακού βιοφίλμ επιτρέπει στα βακτήρια να παραμείνουν ζωντανά σε περιοχές όπου, διαφορετικά, θα αφαιρούνταν μέσω μηχανικής δράσης, ροής υγρού ή βιολογικής δράσης. Η επιφάνεια των δοντιών είναι ένα παράδειγμα μιας περιοχής όπου ζουν βακτηριακά βιοφίλμ, δίνοντας ένα σπίτι στα μικρόβια που τρέφονται με τα θρεπτικά συστατικά που υπάρχουν στο στόμα. Τα ρέοντα ποτάμια μπορούν να μετακινήσουν ελεύθερα βακτήρια προς τα κάτω και έξω στη θάλασσα, αλλά αν το βακτήριο καταφέρει να βρει βάση στα βράχια του ποταμού, τότε μπορεί να καθίσει εκεί και να ευδοκιμήσει ως μέρος ενός βιοφίλμ.

Τα ιατρικά παραδείγματα βιοφίλμ περιλαμβάνουν επαναλαμβανόμενες λοιμώξεις του αυτιού, όπου τα βακτήρια που προκαλούν την ασθένεια ζουν μέσα στο αυτί. Η νόσος του Λεγεωναρίου, η οποία είναι μια δυνητικά θανατηφόρα λοίμωξη των πνευμόνων, προκύπτει από τα βακτήρια Legionella μέσα σε πηγές αερολύματος ζεστού νερού που χαλαρώνουν από τα κύρια βιοφίλμ τους και ανοίγουν το δρόμο τους μέσα στους πνεύμονες. Ακόμη και οι ιατρικές συσκευές που είναι απαραίτητες για ορισμένους νοσηλευόμενους ασθενείς, όπως οι ενδοφλέβιοι σωλήνες ή οι καθετήρες, μπορούν να περιέχουν βιοφίλμ.

Εάν τα βιοφίλμ δεν ήταν πλεονεκτικά για τα μικρόβια, τότε τα μικρόβια δεν θα τα σχημάτιζαν. Εκτός από το ότι μπορούν να παραμείνουν σε ένα περιβάλλον γεμάτο με θρεπτικά συστατικά, όπως ένα ποτάμι που ρέει, τα βακτηριακά βιοφίλμ είναι προστατευτικά έναντι των αντιβιοτικών και των απολυμαντικών. Περισσότερα βακτήρια βιοφίλμ επιβιώνουν από την παρουσία κατά τα άλλα θανατηφόρων χημικών ουσιών από τα βακτήρια που επιπλέουν ελεύθερα. Αυτό το χαρακτηριστικό των βιοφίλμ κάνει τα βακτήρια που επιλέγουν αυτόν τον τρόπο ζωής πιο δύσκολο να σκοτωθούν σε περιπτώσεις όπως η καταπολέμηση λοιμώξεων ή η διατήρηση καθαρών επιφανειών.